JP3832094B2

JP3832094B2 - ロール成形装置

Info

Publication number: JP3832094B2
Application number: JP15287398A
Authority: JP
Inventors: 泰夫阿部; 克二服部
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2018-06-02
Also published as: JPH11347637A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，幅寸法が異なる複数種類の成形品を１つの装置によって成形することができるロール成形装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば熱交換器用のチューブとしては，後述する図４（ａ）に示すごとく，金属条材を折り曲げることにより成形した偏平状の折り曲げチューブ８１が用いられる。この折り曲げチューブ８１は，同図に示すごとく，中央部に凸部を設けてなると共にその左右に区画された中空部８０を有する断面形状を有している。
この折り曲げチューブ８１のように金属条材を折り曲げて作製する成形品は，通常，ロール成形装置を用いて成形される。
【０００３】
ロール成形装置を用いた成形においては，帯状の金属条材を徐々に所望形状に近づけるように，複数の成形ロールにより順次加工を加える。このとき使用する成形ロールは，得ようとする成形品の幅寸法に対応して設けられる。
そして，異なる幅寸法の成形品をロール成形する場合には，所望の幅寸法に対応する専用の成形ロールを準備して，これを既設の成形ロールと交換することが必要となる。例えば，図４（ａ）（ｂ）に示すごとく，厚みＴが同じであっても幅寸法Ｗ１，Ｗ２が異なる２種類の折り曲げチューブ８１，８２を成形する場合には，それぞれ専用の成形ロールに切替える必要がある。
【０００４】
従来，成形ロールの交換方法としては，図６〜図８に示すごとく，３種類の方法がある。第１に，図６に示すごとく，各成形ロール９０ごとに，別の置場９１０に保管した成形ロール９０と交換する方法がある。第２に，図７に示すごとく，複数のロール９０を配設したベースプレート９２１，９２２単位ごとに，別の置場９２０に保管したベースプレート９２１，９２２と交換する方法がある。第３に，図８に示すごとく，すべての成形ロール９０を左右２列のレーンに分けて設けておき，その全体を空きスペース９３０に移動させることにより，パスライン９５上に位置するレーンを交替させる方法がある。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来のロール成形装置においては，次の問題がある。
即ち，上記の成形ロールごとに着脱する方法（図６）は，交換に必要な時間が非常に長くなり，頻繁に幅変更を行う場合には大きなロスタイムとなる。
また，上記のベースプレート単位ごとに交換する方法（図７）や上記レーン単位ごとに交換する方法（図８）においては，占有する装置面積が増大すると共に装置コストが非常に高くなる。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，幅寸法が異なる複数種類の成形品の成形を１台の装置によって容易に行うことができるロール成形装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
請求項１に記載の発明は，幅寸法が異なる複数種類の成形品の成形が可能なロール成形装置であって，
上記成形品の幅寸法に対応した成形を行うための専用ロールを上記幅寸法ごとにそれぞれ有していると共に，すべての専用ロールを成形方向に沿って配列してなり，
また，各専用ロールはこれらを成形可能状態または待機状態に切替えるための切替手段に連結されており，
かつ，成形すべき上記成形品の幅寸法に応じて，これに対応する専用ロールは成形可能状態とし，一方，他の専用ロールは待機状態とするよう構成してあることを特徴とするロール成形装置にある。
【０００８】
本発明において最も注目すべきことは，上記専用ロールを上記幅寸法ごとにそれぞれ有していると共にこれらをすべて成形方向に沿って配列してなり，かつ，上記専用ロールには上記切替手段を設けてあることである。
【０００９】
上記専用ロールは，ある特定の幅寸法を有する成形品を成形するための成形ロールであって，他の幅寸法の成形は行わない。また，この専用ロールは成形しようとする成形品の幅寸法の種類に対応してそれぞれ設ける。また，各幅寸法ごとの専用ロールは１の専用ロールだけで構成することもできるし，２以上の専用ロールによって徐々に成形を進めるように構成することもできる。
【００１０】
また，各専用ロールは，成形方向に沿って配列する。即ち，金属条材等の素材を進行させる長手方向に向かって配列する。この配列順序は，任意に設定することができる。
例えば，各幅寸法に対応する専用ロールがそれぞれ複数である場合には，例えば，成形品の幅寸法に対応する専用ロールを連続して配列し，次いで他の幅寸法に対応する専用ロールを連続して配列することができる。また，まず各幅寸法ごとの最初に成形を行う専用ロールを連続して配列し，次いで，第２番目に成形を行う専用ロールを連続して配列する，という方法もとることができる。
【００１１】
また，上記各専用ロールには，ぞれぞれ上記切替手段を連結する。この切替手段は，上記のごとく，専用ロールを成形可能状態または待機状態に切替えるよう構成される。ここで，成形可能状態とは，成形すべき素材に接触可能な位置に専用ロールを配置した状態をいい，一方，待機状態とは，上記素材に接触しない位置に専用ロールを配置した状態を言う。この待機状態は，例えば，後述するごとく上下のロールを大きく開くことにより実現することもできるし，専用ロール全体をラインの側方又は上下方向へずらすことにより実現することもできる。
【００１２】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明においては，上記構成を有するので，非常に容易に成形品の幅寸法を変更することができる。
即ち，まず，ある特定の幅寸法の成形品を成形する場合には，この幅寸法に対応する専用ロール（第１の専用ロールとする）を上記切替手段によって成形可能状態とし，一方，第１の専用ロール以外の専用ロールを上記切替手段によって待機状態とする。そして，この状態で上記特定の幅寸法の成形品を成形する。
【００１３】
次に，上記と異なる幅寸法の成形品を成形する場合には，上記第１の専用ロールを上記切替手段によって待機状態とする一方，今回成形しようとする幅寸法に対応した専用ロール（第２の専用ロール）を成形可能状態とする。これにより，容易に成形幅を切替えることができる。
【００１４】
また，第２，第３．．．の幅寸法に対応する専用ロールがある場合にも，上記と同様に，切替手段を用いて使用する専用ロールのみを成形可能状態とし，他の専用ロールを待機状態とすることによって，容易に成形幅を切替えることができる。
【００１５】
このように，本発明においては，成形しようとする幅寸法に対応する専用ロールをそれぞれ設け，かつ，これらを成形方向に沿って，即ち素材が進行する長手方向に沿って配列した状態で上記幅寸法の切替え作業を行うことができる。そのため，従来のように既にセットしていたロールを退去させてスペースをつくるという作業が一切不要となる。そして，上記切替手段によって使用する専用ロールを適宜成形可能状態に移行させる一方，他の専用ロールを待機状態に移行させることにより，非常に容易に成形可能幅を変更することができる。
それ故，成形すべき幅寸法を頻繁に変更する場合にも，非常に高効率の生産性を維持することができる。
【００１６】
以上のごとく，本発明によれば，幅寸法が異なる複数種類の成形品の成形を１台の装置によって容易に行うことができるロール成形装置を提供することができる。
【００１７】
次に，請求項２に記載の発明のように，上記ロール成形装置は，上記各幅寸法に左右されない成形工程を実施する共用ロールを有していることが好ましい。即ち，上記成形品を成形する成形工程の中には，所望の幅寸法に関係なく同一の成形ロールを用いて成形することができる場合がある。この場合には，すべての幅寸法に対応し，常時使用することができる成形ロールとして共有ロールを設けることが好ましい。これにより，上記専用ロールの数を最低限に減らすことができ，装置のコンパクト化を図ることができる。
【００１８】
また，請求項３に記載の発明のように，上記各専用ロールは上下一対の上ロール及び下ロールよりなり，また，上記切替手段は上記下ロールを上下させる昇降手段と上記上ロールと下ロールとの間のギャップ量を調整するギャップ調整手段とよりなることが好ましい。この場合には，上記昇降手段を用いて下ロールを下降させると共に上記ギャップ調整手段を用いて上記上ロールを上昇させることによって，上記専用ロールをパスラインから外すことができ，これにより容易に上記待機状態への移行を行うことができる。
【００１９】
また，請求項４に記載の発明のように，上記昇降手段は，上記下ロールの軸受部の下方に設けた偏芯カムを回動させることにより該下ロールを昇降させるよう構成してあることが好ましい。この場合には，下ロールの昇降機構を簡単にすることができる。
【００２０】
また，請求項５に記載の発明のように，上記幅寸法は２種類であり，また，上記専用ロールは上記幅寸法ごとにそれぞれ複数設けてあり，かつ，該専用ロールの配列は，上記幅寸法が交互に入れ替わる配列になるよう構成することができる。この場合には，各幅寸法の複数の専用ロールの配置間隔を一定間隔に維持することができ，幅寸法の変更による成形条件のばらつきを抑制することができる。
【００２１】
また，請求項６に記載の発明のように，上記成形品は，金属条材を折り曲げて左右に区画された２つの中空部を有する偏平形状に設けてなる折り曲げチューブとすることができる。この場合には，例えば厚み寸法が同じで幅寸法だけが異なるような２種類以上の折り曲げチューブを，１つの装置により容易に成形することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施形態例
本発明の実施形態例にかかるロール成形装置につき，図１〜図５を用いて説明する。
本例のロール成形装置１は，図４に示すごとく，幅寸法が異なる２種類の成形品（折り曲げチューブ）８１，８２の成形が可能なロール成形装置である。
該ロール成形装置１は，図１に示すごとく，成形品８１，８２の幅寸法に対応した成形を行うための専用ロール２１，２２を幅寸法ごとにそれぞれ有していると共に，すべての専用ロール２１，２２を成形方向に沿って配列してなる。
【００２３】
また，各専用ロール２１，２２はこれを成形可能状態または待機状態に切替えるための切替手段４に連結されている。
かつ，成形すべき上記成形品８１，８２の幅寸法に応じて，これに対応する専用ロール２１又は２２は成形可能状態とし，一方，他の専用ロール２２又は２１は待機状態とするよう構成してある。
【００２４】
以下，これを詳説する。
上記幅寸法は２種類であり，また，専用ロール２１，２２は上記幅寸法ごとにそれぞれ複数設けてある。以下，これらの専用ロール２１，２２を適宜，第１専用ロール２１，第２専用ロール２２という。これらの専用ロール２１，２２の配列は，上記幅寸法が交互に入れ替わる配列，即ち，第１専用ロール２１と第２専用ロール３とが交互に入れ替わる配列としてある。
【００２５】
また，図２に示すごとく，各専用ロール２１，２２はいずれも上下一対の上ロール２０１及び下ロール２０２よりなる。そして，すべての専用ロール２１，２２に連結した切替手段４は上記下ロール２０２を上下させる昇降手段４１と上記上ロール２０１と下ロール２０２との間のギャップ量を調整するギャップ調整手段４２とよりなる。
【００２６】
昇降手段４１は，図２に示すごとく，下ロール２０２の軸受部３２の下方に設けた偏芯カム４１５を有しており，これを回動させることにより下ロール２０２を昇降させるよう構成してある。また，これらの偏芯カム４１５は，そのシャフト４１６に歯車４１７を設けてある。そして，これらの歯車４１７をラック４１８に噛み合わせてあり，ラック４１８を進退させることにより歯車４１７を介して偏芯カム４１５が回動するよう構成してある。なお，ラック４１８には，これを進退させるシリンダを連結してある。
【００２７】
また，上記ギャップ調整手段４２は，上ロール２０１の軸受部３１の上方に設けた油圧シリンダにより構成してある。そして，これを進退させることにより上ロール２０１を昇降させて上下ロール間のギャップ量を調整するよう構成してある。
【００２８】
また，図２に示すごとく，専用ロール２１，２２の軸部を保持する上下の軸受部３１，３２は，ハウジング３０内において上下方向にスライド可能に配設されている。そして，上記のごとく，上ロール２０１の軸受部３１の上方には，ハウジングに固定された油圧シリンダよりなる昇降手段４１を連結させてある。また，下ロール２０２の軸受部３２の下方には，当接プレート３２５を介して上記の偏芯カム４１５に当接させてある。
【００２９】
また，同図に示すごとく，各ロール２０１，２０２の軸部は，それぞれカップリング３７を介してギアボックス６に連結されている。各カップリング３７は，いずれも回転軸芯を上下方向に偏芯できるよう構成してあり，上記昇降手段４１あるいはギャップ調整手段４２により各ロール２０１，２０２が上下した際にも，駆動力の伝達を正常に維持できるようにしてある。
【００３０】
また，図１に示すごとく，ロール成形装置１は，上記各幅寸法に左右されない成形工程を実施するための複数の共用ロール５を有している。これらの共用ロール５は，上下一対又は左右一対の成形ロールより構成してあり，ロール成形装置１における入側および出側に配置してある。そして，これらの共用ロール５もそれぞれ図示しないカップリングを介してギアボックス６に連結してある。
そして，ギアボックス６は，減速機，ドライブシャフト，マイタギヤーボックス，カップリング等を介して駆動モータに連結されており，上記専用ロール２１，２２及び共用ロール５に駆動力を伝達するよう構成されている。
【００３１】
また，本例のロール成形装置１において成形する成形品８１，８２は，図４に示すごとく，熱交換器用の折り曲げチューブであって，それぞれ金属条材を折り曲げて左右に区画された２つの中空部８０を有する偏平形状に設けてなる。これらの折り曲げチューブ８１，８２は，厚み寸法Ｔが同じであり，幅寸法Ｗ１，Ｗ２が異なり，Ｗ２＞Ｗ１の関係にある。
【００３２】
この折り曲げチューブ８１，８２は，いずれも概ね図５の（ａ）〜（ｆ）に示す順に金属条材８９を折り曲げることにより作製する。このうち，（ｃ）〜（ｅ）までの成形工程は上記専用ロール２１，２２をそれぞれの幅寸法に応じて使い分ける。具体的には，幅の狭い折り曲げチューブ８１を成形する場合には，第１専用ロール２１を使用し，一方，幅の広い折り曲げチューブ８２を成形する場合には，第２専用ロール２２を使用する。
また，図６の（ａ）〜（ｂ）及び（ｆ）の成形工程については，いずれの折り曲げチューブ８１，８２も共用ロール５を用いて成形する。
【００３３】
次に，本例の作用効果につき説明する。
まず，狭い幅寸法の折り曲げチューブ８１を成形する場合には，図３に示すごとく，上記切替手段４を作動させて第１専用ロール２１をパスライン１０上に位置させると共に，第２専用ロール２２を大きく開いてパスライン１０から引き離す。
【００３４】
具体的には，上記ラック４１８を進退させて各専用ロール２１，２２の下方の偏芯カム４１５を所定量回動させる。これにより，第１専用ロール２１の下ロール２０２は上面がパスライン１０に接する位置に移動し，一方，第２専用ロール２２の下ロール２０２はその上面がパスライン１０から十分に離れるように下降する。
【００３５】
また，これと同時に，第１専用ロール２１のギャップ調整手段４２におけるシリンダを操作し，上ロール２０１を下降させ，その下面がパスライン１０に接するように移動させる。また，第２専用ロール２２のギャップ調整手段４２におけるシリンダを操作し，上ロール２０１を上昇させ，その下面がパスライン１０から十分離れるように移動させる。
【００３６】
これら一連の操作により，図３に示すごとく，第１専用ロール２１が成形可能状態に移行し，一方，第２専用ロール２２が待機状態に移行する。この状態においてロール成形装置１の入側から金型素材８９を導入し，共用ロール３及び第１専用ロール２１により成形を行う。これにより，金属条材８９は，前述した図５（ａ）〜（ｆ）の断面形状を経て，図４に示すごとき折り曲げチューブ８１が得られる。
【００３７】
次に，成形品を幅の広い折り曲げチューブ８２に切替える際には，再び上記切替手段４を操作する。そして，上記と同様の手順によって，今度は第２専用ロール２２をパスライン１０上に位置させると共に，第１専用ロール２１を大きく開いてパスライン１０から引き離す。これにより，広幅の折り曲げチューブ８２を成形するための準備が簡単に整う。
【００３８】
このように，本例のロール成形装置１においては，不要な専用ロールを取り除くことなく，非常に容易に成形幅を変更することができる。そのため，成形幅の変更にようする時間は従来に比べて大幅に短縮することができる。それ故，上記２種類の幅寸法の成形品８１，８２を高い頻度で切替えながら製造する場合においても，非常に高い効率で生産を続けることができる。
【００３９】
なお，本例においては，２種類の幅寸法の成形品８１，８２を成形する場合について示したが，３種類以上の幅寸法の成形品を成形する場合にも容易に対応することができる。即ち，例えば上記第２専用ロール２２の後に第３の幅寸法に対応する専用ロールを上記と同様に配置し，これらにも上記と同様の切替手段４を設けることにより，容易に３種類の幅寸法にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例における，ロール成形装置のロール配置を示す説明図。
【図２】実施形態例における，専用ロールの構成を示す，（ａ）正面図，（ｂ）側面図。
【図３】実施形態例における，第１専用ロールを成形可能状態に，第２専用ロールを待機状態に移行させた状態を示す説明図。
【図４】実施形態例における，（ａ）狭幅の折り曲げチューブ，（ｂ）広幅の折り曲げチューブを示す説明図。
【図５】実施形態例における，折り曲げチューブの成形過程を示す説明図。
【図６】従来例における，ロール交換方法を示す説明図。
【図７】従来例における，他のロール交換方法を示す説明図。
【図８】従来例における，他のロール交換方法を示す説明図。
【符号の説明】
１．．．ロール成形装置，
１０．．．パスライン，
２１．．．専用ロール（第１専用ロール），
２２．．．専用ロール（第２専用ロール），
４．．．切替手段，
４１．．．昇降手段，
４２．．．ギャップ調整手段，
５．．．共用ロール，
８１，８２．．．折り曲げチューブ，

Claims

幅寸法が異なる複数種類の成形品の成形が可能なロール成形装置であって，
上記成形品の幅寸法に対応した成形を行うための専用ロールを上記幅寸法ごとにそれぞれ有していると共に，すべての専用ロールを成形方向に沿って配列してなり，
また，各専用ロールはこれらを成形可能状態または待機状態に切替えるための切替手段に連結されており，
かつ，成形すべき上記成形品の幅寸法に応じて，これに対応する専用ロールは成形可能状態とし，一方，他の専用ロールは待機状態とするよう構成してあることを特徴とするロール成形装置。
請求項１において，上記ロール成形装置は，上記各幅寸法に左右されない成形工程を実施する共用ロールを有していることを特徴とするロール成形装置。
請求項１又は２において，上記各専用ロールは上下一対の上ロール及び下ロールよりなり，また，上記切替手段は上記下ロールを上下させる昇降手段と上記上ロールと下ロールとの間のギャップ量を調整するギャップ調整手段とよりなることを特徴とするロール成形装置。
請求項３において，上記昇降手段は，上記下ロールの軸受部の下方に設けた偏芯カムを回動させることにより該下ロールを昇降させるよう構成してあることを特徴とするロール成形装置。
請求項１〜４のいずれか１項において，上記幅寸法は２種類であり，また，上記専用ロールは上記幅寸法ごとにそれぞれ複数設けてあり，かつ，該専用ロールの配列は，上記幅寸法が交互に入れ替わる配列にしてあることを特徴とするロール成形装置。
請求項１〜５のいずれか１項において，上記成形品は，金属条材を折り曲げて左右に区画された２つの中空部を有する偏平形状に設けてなる折り曲げチューブであることを特徴とするロール成形装置。